市政道路與有軌電車交叉口路面處理方案研究

徐洋 張泉

摘?要：基于對(duì)有軌電車平交道口的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的了解，對(duì)平交道口軌道兩側(cè)瀝青混凝土路面開(kāi)裂的成因進(jìn)行了分析，并對(duì)軌道兩側(cè)路面提出加固處理措施。

關(guān)鍵詞：軌道平交道口;鋼纖維混凝土;角鋼

隨著武漢市城市交通的快速發(fā)展，有軌電車以其工程造價(jià)相對(duì)較低、運(yùn)行安全可靠性較好、乘客舒適度良好、運(yùn)輸能力相對(duì)較大、能耗低、環(huán)境無(wú)污染等方面的綜合優(yōu)勢(shì)，已成為武漢市城市交通發(fā)展的一個(gè)重要選項(xiàng)。針對(duì)武漢市已建成有軌電車與市政道路相交路口的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)有軌電車軌道兩側(cè)瀝青混凝土路面開(kāi)裂、脫落現(xiàn)象較為常見(jiàn)，對(duì)有軌電車及機(jī)動(dòng)車行駛造成較大安全隱患。

1 交叉口處軌道構(gòu)造

針對(duì)常見(jiàn)交叉口處軌道構(gòu)造進(jìn)行研究，交叉口鋼軌與瀝青之間采用柔性包裹材料系統(tǒng)進(jìn)行柔性隔離，在瀝青上面層采用密封膠進(jìn)行過(guò)渡，鋼軌的變形可通過(guò)柔性包裹材料進(jìn)行緩沖隔離。

柔性包裹系統(tǒng)由實(shí)心軌腰護(hù)塊、軌底套靴、軌頂密封膠、交叉口用扣件罩等組成，具有密封阻水、絕緣防腐、減振降噪等功能。

2?病害及原因分析

經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，在軌道兩側(cè)與之相連接的瀝青混凝土路面都出現(xiàn)了開(kāi)裂、脫落現(xiàn)象。經(jīng)過(guò)對(duì)出現(xiàn)這一問(wèn)題的現(xiàn)場(chǎng)考察及深入研究和分析，筆者認(rèn)為出現(xiàn)以上病害的原因主要有以下三點(diǎn)。

2.1 軌頂密封膠性能不佳，出現(xiàn)開(kāi)裂、老化。

2.2 軌道兩側(cè)瀝青由于條件限制壓實(shí)度不能滿足設(shè)計(jì)要求，隨車輛運(yùn)行出現(xiàn)開(kāi)裂、松散剝離等病害。

2.3 扣件罩為彈性體設(shè)計(jì)，且埋入瀝青層中，易受壓變形，導(dǎo)致瀝青開(kāi)裂。

3 處理方案

針對(duì)以上病害及形成原因，本次提出采用在軌道旁設(shè)置角鋼加固結(jié)合鋪筑鋼纖維混凝土方案，作為路口加強(qiáng)措施。具體實(shí)施流程如下：

3.1 銑刨軌道內(nèi)部全部以及最外側(cè)軌道外50cm范圍內(nèi)現(xiàn)狀瀝青混凝土，檢查軌道實(shí)心腰軌護(hù)塊以及軌頂密封膠是否完好，若損壞和老化較為嚴(yán)重，在征得有軌電車運(yùn)營(yíng)單位同意后予以更換。

3.2 在軌道兩側(cè)緊貼柔性材料處設(shè)置角鋼，角鋼底部用螺栓固定于混凝土層中。柔性包裹材料外側(cè)鋼板便于混凝土攤鋪時(shí)橫向支擋，改善道路車輛橫向過(guò)軌沖擊對(duì)軌旁混凝土開(kāi)裂影響。

3.3 在對(duì)向兩股軌道內(nèi)側(cè)及外側(cè)銑刨瀝青后的切槽內(nèi)澆筑鋼纖維混凝土。在澆筑鋼纖維混凝土前，在切槽內(nèi)部放置單層雙向φ12鋼筋網(wǎng)，鋼筋縱、橫向間距15cm?；炷潦褂娩摾w維商品混凝土。在鋼纖維混凝土中，鋼纖維的體積比為 1%，鋼纖維長(zhǎng)度 25 mm～50 mm，等效直徑 0.3 mm～0.5 mm;鋼纖維混凝土通過(guò)振搗和抹平，使鋼纖維不能露出混凝土頂面，并使鋼纖維混凝土兩側(cè)分別與鋼軌軌頂和兩側(cè)瀝青路面平齊。

4 注意事項(xiàng)

4.1 扣件罩處理及角鋼選型

4.1.1 本項(xiàng)目采用A型扣件罩，扣件罩頂端距離路面90mm，但是混凝土層厚度為120mm，扣件罩突出混凝土基層表面，建議取消扣件罩，采用土工布包裹，然后進(jìn)行角鋼安裝和鋼纖維混凝土回填。

4.1.2 角鋼采用Q235B，瀝青層厚120mm，為盡量避免角鋼突出路面，建議角鋼采用11號(hào)角鋼，邊寬110mm，邊厚14mm，角鋼最終成型不高于瀝青面層。

4.1.3 建議角鋼一側(cè)焊肋板加固，以提高橫向抗沖擊能力。肋板采用Q235B材質(zhì)，邊寬80mm，厚10mm，間距200mm。肋板與角鋼采用斷續(xù)角焊縫焊接，焊接高度4mm，焊接應(yīng)按照J(rèn)B/T5943工程機(jī)械焊接通用技術(shù)條件執(zhí)行。

4.2 角鋼預(yù)彎、打磨以及噴涂防腐涂料

4.2.1 對(duì)于小半徑曲線地段，建議對(duì)角鋼進(jìn)行預(yù)彎處理，以方便鋪設(shè)并保持良好的曲線圓順度和集合狀態(tài)，若工廠預(yù)彎存在運(yùn)輸困難問(wèn)題，可以施工時(shí)采用專用彎軌設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)預(yù)彎。

4.2.2 若角鋼表面有松散氧化皮或其它殘?jiān)约坝臀?、溶劑等，建議噴涂防腐涂料前進(jìn)行打磨和清理，具體操作由剛才和防腐涂料廠商提供。

4.2.3 防腐涂料具體操作由廠商提供，設(shè)計(jì)院提技術(shù)要求如下：

4.2.3.1 涂料干膜厚度>100μm;

4.2.3.2 瀝青攤鋪溫度為165度，防腐涂料須滿足短期條件下此溫度要求;

4.2.3.3 防腐壽命年限不低于道路大修年限，瀝青路面大修年限為15年。

4.3 角鋼安裝及螺栓固定

4.3.1 對(duì)應(yīng)角鋼螺栓孔位置在混凝土面層鉆孔，孔內(nèi)注入錨固膠，錨固膠壽命不低于軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限（100年）;

4.3.2 安裝角鋼和錨固螺栓，螺栓型號(hào)為M16，8.8級(jí)，采用配套墊圈，單個(gè)螺栓抗拔力35～50kN，螺栓應(yīng)避開(kāi)扣件安裝;

4.3.3 對(duì)螺栓進(jìn)行防腐處理，要求同角鋼;

4.3.4 檢查角鋼，對(duì)缺陷處補(bǔ)涂防腐涂料;

4.3.5 鑒于在長(zhǎng)期市政交通橫向沖擊下，螺栓錨固成為本方案薄弱點(diǎn)，設(shè)計(jì)院針對(duì)錨固膠提出要求如下：

4.3.5.1 應(yīng)具有歐洲ETA認(rèn)證，并且可提供基于不低于100年使用壽命下承載力的第三方報(bào)告，適用于開(kāi)裂混凝土且通過(guò)0.8mm裂縫下的抗震性能測(cè)試;

4.3.5.2 應(yīng)提供根據(jù)國(guó)標(biāo)GB 50728《工程結(jié)構(gòu)加固材料安全性鑒定技術(shù)規(guī)范》的安全性鑒定報(bào)告及檢驗(yàn)報(bào)告，該報(bào)告應(yīng)包含申請(qǐng)條件資格審查，需提供毒性檢驗(yàn)及燃燒性能檢驗(yàn)報(bào)告;

4.3.5.3 錨固膠應(yīng)提供權(quán)威機(jī)構(gòu)測(cè)試報(bào)告證明其最高使用溫度應(yīng)該大道70度;

4.3.5.4 根據(jù)規(guī)范JGJ145-2013《混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程》，應(yīng)具有權(quán)威機(jī)構(gòu)出具的不含乙二胺報(bào)告;

4.3.5.5 根據(jù)GB50550-2010《建筑結(jié)構(gòu)加固工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》，應(yīng)采用硬包裝的自動(dòng)攪拌注射筒錨固膠。

4.4 灌注軌頂密封膠

4.4.1 密封膠應(yīng)滿足本工程技術(shù)規(guī)格書(shū)的要求，應(yīng)做到與瀝青混凝土、鋼軌粘結(jié)力強(qiáng)，不滲水、高溫時(shí)不流淌、不粘輪，低溫時(shí)不脆裂。

4.4.2 清理鋼軌以及槽口內(nèi)雜物。

4.4.3 用風(fēng)壓機(jī)對(duì)溝槽清槽后，在溝槽底部及側(cè)立面噴底涂。如采用熱熔密封膠，溝槽底部需鋪設(shè)耐高溫背襯，并采用專用灌縫機(jī)灌注。

4.4.4 密封膠澆筑時(shí)，軌頂密封膠筑滿兩槽口，頂面與瀝青路面相平。如有不平，請(qǐng)用不銹鋼灰刀將頂面刮平。

4.4.5 施工工序及工藝需特別注意，需要未進(jìn)行瀝青灌縫膠時(shí)先用木條進(jìn)行鋼軌兩側(cè)與瀝青隔離，可以同時(shí)保證瀝青攤鋪時(shí)的壓實(shí)及后續(xù)切縫后瀝青與鋼軌過(guò)渡。

4.4.6 為保證產(chǎn)品質(zhì)量，建議廠家在合格指標(biāo)范圍內(nèi)按較高性能指標(biāo)確定生產(chǎn)目標(biāo)。如軌頂密封膠錐入度指標(biāo)應(yīng)定在60左右。

5?問(wèn)題與建議

5.1 據(jù)有軌電車運(yùn)營(yíng)部門(mén)介紹，有軌電車軌道間距在較長(zhǎng)周期（5～6年）內(nèi)需進(jìn)行調(diào)整，建議本方案實(shí)施前先由有軌電車運(yùn)營(yíng)部門(mén)將軌道間距進(jìn)行調(diào)整，避免短期內(nèi)再次開(kāi)挖。

5.2 為了防止混凝土面層光滑引起車輛打滑，混凝土表面收光后，可以根據(jù)需要對(duì)混凝土表面作適當(dāng)?shù)睦幚?，前提是拉毛處理必須美觀。

5.3 本工程采用軌道電路設(shè)計(jì)，若角鋼設(shè)置于軌道電路范圍內(nèi)，易造成軌道電路故障，造成紅光帶，從而影響正常運(yùn)營(yíng)。

5.4 用螺栓錨固角鋼，長(zhǎng)期市政交通橫向沖擊下，螺栓松動(dòng)，角鋼松動(dòng)，存在拔出風(fēng)險(xiǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 杜朝敏. 現(xiàn)代有軌電車平交道口線站布設(shè)優(yōu)化研究[D].北京交通大學(xué)，2016

[2] 金科.淺談城市有軌電車平交道施工技術(shù)[J].建材與飾，2016（29）：276-277.

[3]崔曉劍.軌道平交道口瀝青路面開(kāi)裂成因分析與處理措施[J].建設(shè)監(jiān)理，2018（04）：73-74+78.